سيرجي باناديسيف ، دكتور في العلوم الزراعية ، شركة Doka Gene Technologies LLC
حشوات البطاطس الصغيرة (MK) هي أول نسل درني لنباتات البطاطس المعقمة. الحصول على درنات صغيرة هو العام الأول لخطة بذور البطاطس في جميع البلدان ذات الإنتاج المتقدم للبطاطس. تُزرع درنات البطاطس الصغيرة فقط في ظروف أرضية محمية ، مما يستبعد مخاطر إعادة إصابة النباتات بأمراض فيروسية وفطرية وبكتيرية (إذا نمت الدرنات من نباتات معقمة في أرض مفتوحة ، فلا يتم الحصول على الدرنات الصغيرة باعتبارها النتيجة ، ولكن الجيل الأول الميداني).
من المقبول عمومًا أن يكون قطر الدرنة الصغيرة 10 مم على الأقل ، وأي شيء أقل هو درنة دقيقة.
إن الحاجة إلى درنات صغيرة لإنتاج 10 آلاف طن من النخبة هي: مع مخطط مدته خمس سنوات لنظام OS و ES (إنتاج البذور الأصلية والنخبة) - 50 ألف قطعة ؛ مع مخطط مدته أربع سنوات لنظام التشغيل و ES - 400 ألف قطعة ؛ بمخطط مدته ثلاث سنوات - 3 ملايين قطعة.
يمتلك الاتحاد الروسي قاعدته العلمية والمبتكرة الصلبة الخاصة به في هذا المجال. لقد تم دائمًا إدخال أحدث التقنيات على نطاق واسع لزراعة الدرنات الصغيرة في الاتحاد الروسي قبل البلدان الأخرى التي تنمو فيها زراعة البطاطس المتقدمة: لذلك تم إدخال تكنولوجيا الركيزة قبل 40 عامًا ، وعمل 15 مركزًا للتكنولوجيا الحيوية عليها ؛ الزراعة المائية - منذ 30 عامًا ، يتم استخدامها بواسطة Doka - Gene Technologies ، Meristematic Cultures ؛ aeroponic - تم تطويرها في معهد عموم روسيا لبحوث التكنولوجيا الحيوية الزراعية (معهد عموم روسيا لبحوث التكنولوجيا الحيوية الزراعية) في أوائل القرن الحادي والعشرين ، منذ عام 2000 ، تم الترويج لهذه التكنولوجيا من قبل المركز الدولي للبطاطس وانتشرت بنشاط في جميع أنحاء العالم. في الاتحاد الروسي ، يتم إنتاج منشآت صناعية لزراعة الدرنات الصغيرة: شجرة البطاطس و Meristem. في الوقت نفسه ، لا تزال معظم شركات زراعة البذور المحلية تنتج درنات صغيرة بأحجام صغيرة ، في حدود الحاجة إلى خطة مدتها خمس سنوات للحصول على النخبة. وصلت شركة FAT-Agro فقط إلى مستوى أكثر من 2010 مليون وحدة سنويًا ، وهو ما يكفي للتحول إلى مخطط مدته ثلاث سنوات.
تعد الزيادة الشاملة في إنتاج الدرنات الصغيرة من أجل تقليل مخطط إنتاج البذور وتحسين جودة المنتج طريقة إستراتيجية لتطوير إنتاج بذور البطاطس. مع وضع هذا المنظور في الاعتبار ، تم إجراء العديد من المحاولات في السنوات الأخيرة لتحسين تقنيات الزراعة. الهدف الرئيسي من الابتكارات هو الحصول على أكبر عدد ممكن من الدرنات الصغيرة لكل نبات في المختبر ولكل وحدة مساحة من الدفيئة. لتحقيق ذلك ، يتم استخدام العديد من طرق إنتاج المحاصيل ، ولكن ليس كل الحلول المقترحة بناءً على نتائج البحث العلمي تعطي نتائج في الإنتاج الصناعي.
العديد من جوانب إنتاج minituber بكميات كبيرة تتسم بالكفاءة والخبرة. لطالما كان الإنتاج الروسي لدرنات البطاطس الصغيرة يتم على أساس علمي وتكنولوجي أكثر كفاءة وتطورًا. والآن تمتلك الدولة تقنيات متاحة وتطبيقية تتفوق بشكل كبير على المستوى العالمي.
الشرط الأساسي للإنتاج المؤهل للدرنات الصغيرة هو الامتثال للقواعد واللوائح الحالية. يعتبر الإطار التنظيمي للاتحاد الروسي بشأن هذا الموضوع استشاريًا بطبيعته ، في اللائحة الحالية بشأن إصدار الشهادات للمحاصيل الزراعية ، على سبيل المثال ، لا توجد كلمة واحدة حول قواعد إنتاج واعتماد درنات البطاطس الصغيرة. في مثل هذه الحالة ، من الضروري التركيز على الخبرة الدولية. في جميع البلدان التي لديها إنتاج متطور لبذور البطاطس ، تم اعتماد المتطلبات الإلزامية لتنظيم وتكنولوجيا وجودة الدرنات المصغرة المنتجة ، وتمت الموافقة عليها رسميًا والتقيد بها بدقة.
يجب أن تؤخذ هذه المتطلبات كأساس من قبل الشركات المحلية المتخصصة في إنتاج الدرنات الصغيرة ، في شكل معايير المؤسسة ، من أجل ضبط النفس ، حتى تشكل الدولة إطارًا تنظيميًا رسميًا في هذا المجال. على سبيل المثال ، توجد في الاتحاد الروسي معايير للتصميم التكنولوجي لمجمعات التربية والصوب الزراعية للتكاثر NTP-APK 1.10.09.001-02. ومع ذلك ، لم يُدرج مطورو NTP في المستند قسمًا عن الميزات الإلزامية للهياكل المخصصة لتنمية الدرنات الصغيرة. وهناك العديد من هذه الميزات ، على سبيل المثال: يجب أن يكون للدفيئة باب مزدوج مع غرفة تبديل ملابس لتغيير الملابس. يجب أن تكون منطقة التغيير مجهزة بوسادات للقدم ومنظف لغسل اليدين وتطهيرهما. يجب تغطية أبواب المدخل وجميع فتحات التهوية بشبكة حماية من المن (الحد الأقصى لحجم الشبكة 0,5 × 0,9 مم). يجب التحكم في الغرفة بشكل صحيح لدرجة الحرارة والرطوبة (ينطبق ذلك على منزل زجاجي). يجب استخدام وسط خالٍ من التربة لتكييف النباتات المعقمة. إذا تم استخدام خليط التربة / التربة ، فيجب معالجته / تعقيمه بشكل مناسب لضمان عدم وجود مسببات أمراض التربة.
يجب الحصول على محصول الدرنات الصغيرة من النباتات الدقيقة المعتمدة رسميًا أو الأنابيب الدقيقة المزروعة في بيئة معقمة من الأنسجة البائسة لمواد المصدر ، واختبارها لعدم وجود الفيروسات وأشباه الفيروسات والبكتيريا التي تصيب البطاطس في مختبر اختبار معتمد بشكل صحيح.
يتم تنظيم الطرق والإجراءات وتكرار اختبار جودة المواد في جميع مراحل إنتاج الدرنات الصغيرة بشكل صارم.
تم تجميع الكثير من المعلومات المهمة عمليًا حول تحسين بروتوكولات التكاثر الدقيق للبطاطس. تظهر الأبحاث في هذا المجال فرصًا كبيرة لتحسين نمو النبات وتطوره بناءً على التغيرات في تركيز ونسبة العناصر الغذائية. لقد ثبت أن استخدام منظمات النمو في استزراع ميريستيم البطاطس ليس ضروريًا ، ولكن إضافة بعض المواد ، حتى في التركيزات المنخفضة ، يزيد ويسرع من إنتاج المادة. من المهم تحسين ظروف حضانة نباتات البطاطس المكدسة باستخدام مصادر الإضاءة المختلفة وأنماط الإضاءة وتهوية الغرفة. مع ظهور مصابيح LED ، بدأت دراسة قدراتها بنشاط فيما يتعلق بالتكاثر الدقيق للبطاطس. طيف الضوء الأحمر والأحمر البعيد يزيدان من خصائص النمو ؛ ومع ذلك ، فإن الجمع بين الضوء الأحمر + الأزرق + الأحمر / الأبيض البعيد له تأثير أفضل على تكوين الدرنات وتراكم المستقلبات الأولية.
تنقسم تقنيات زراعة الدرنات الصغيرة إلى مجموعتين رئيسيتين: الركيزة (تنوع كبير) وغير الركيزة (الثقافة المائية و aeroponics). التقنيات الرئيسية لإنتاج الدرنات الصغيرة: على الركائز الطبيعية (80٪ من الحجم) ، الزراعة المائية والهوائية. يرتبط الحصول على الأنابيب الدقيقة أيضًا بموضوع MC ويستخدم بشكل متزايد للتكاثر الشامل لمواد المصدر. يكمن الاختلاف بين الأنابيب الدقيقة والصغيرة في وضع الوسط (تنمو الأنابيب الدقيقة فقط في ظروف معقمة في المختبر والأنابيب الصغيرة فقط في ظل ظروف خارج المختبر محمية) وحجم الدرنات. النتائج والاستنتاجات التي تم الحصول عليها في التجارب العملية في كثير من الحالات لا تتوافق مع الافتراضات النظرية فيما يتعلق بإمكانيات تحفيز تكوين الدرنات في الثقافة المختبرية. وهذا ينطبق على كل من الأنظمة الغذائية ، واستخدام منظمات النمو ، وكذلك ظروف النمو واستخدام عوامل الإجهاد. إذا كانت المعلومات المتاحة للجمهور حول اللوائح التكنولوجية لإنتاج الأنابيب الدقيقة تسمح ، في معظم الحالات ، بالحصول على نتائج متواضعة إلى حد ما - حوالي أو أكثر بقليل من مدربة واحدة تزن 200-400 مجم لكل مصنع ، ثم التعديل المهني للتكنولوجيا فيما يتعلق تزيد ظروف الإنتاج من كفاءة العملية في بعض الأحيان. في الاتحاد الروسي ، هناك خبرة في هذا المجال من خلال إنتاج ما لا يقل عن ثلاثة أنابيب دقيقة تزن أكثر من 0,5 جرام من مصنع واحد في أنبوب اختبار قياسي.
لزراعة الأنابيب الدقيقة على مدار العام وتحسين جودتها ، يتم إنتاج العديد من التصميمات المختلفة للمفاعلات الحيوية تجاريًا في العالم. تتيح لك هذه الأنظمة شبه الأوتوماتيكية تقليل المعالجة اليدوية المكثفة وبالتالي زيادة الإنتاجية وتقليل تكاليف الإنتاج. الأنابيب الدقيقة التي تم الحصول عليها في المفاعلات الحيوية لها كتلة أكبر بكثير وقطر أكبر. أحدث التقنيات في هذا المجال هي تطوير العلماء والمصممين اليابانيين.
ينتج نظام إنتاج الدرنات الدقيقة واسع النطاق باستخدام أكياس الاستزراع البلاستيكية بنجاح من 100 إلى 300 أنبوب صغير لكل كيس ، اعتمادًا على الصنف. أدى تغيير تركيز العناصر الغذائية من حيث المحتوى المنخفض من السكروز والنيتروجين وزيادة مستوى فوسفات البوتاسيوم في الوسط إلى زيادة العدد الإجمالي ومتوسط وزن الأنابيب الدقيقة. تسمح التكنولوجيا اليابانية بإنتاج 250 أنبوب صغير سنويًا (في ثلاث دورات حصاد) في غرفة زراعة 000 مترًا مربعًا2. و 80٪ من الأنابيب الدقيقة التي حصلت عليها هذه التقنية تحتوي على كتلة تزيد عن 1 جم ، أي مناسبة للزراعة مباشرة في الحقل.
في جميع أنحاء العالم ، يسود إنتاج الدرنات الصغيرة على ركائز طبيعية. هذه التكنولوجيا ، على الرغم من أنها راسخة ، لا يزال من الممكن تحسينها بشكل كبير. يؤثر النمط الوراثي ومدة وظروف الزراعة في المختبر وحجم النبات والتعرض للمغذيات ومنظمات النمو بشكل ملحوظ على إنتاج الدرنات الصغيرة. العمر والمعالجة المسبقة للشتلات أثناء الزراعة ، وظروف وفترة التصلب ، وموسم الزراعة والنمو ، وتكوين بيئة التربة ، وطريقة الزراعة ، وكثافة وضع النبات ، وجرعات الأسمدة ، والإضاءة تؤثر أيضًا كثافة إنتاج الدرنات الصغيرة.
العديد من المواد والمواد الطبيعية مناسبة كوسيط لزراعة درنات البطاطس الصغيرة. المكون الرئيسي لركائز الدفيئة هو الخث تقليديا. اكتسبت المكونات البديلة - مثل البيرلايت والفيرميكولايت والسماد الدودي - شعبيةً مؤخرًا بسبب قدرتها المقبولة على التهوية واحتفاظ المياه.
في معظم الحالات ، عند زراعة الدرنات الصغيرة في ثقافة الركيزة ، من الضروري استخدام الأسمدة الكبيرة والصغيرة. بين المتخصصين ، فإن التكنولوجيا التي تستخدم الري الدوري وتخصيب ركائز العقم بالمغذيات تسمى الزراعة المائية. تقنيات الزراعة المائية لزراعة درنات البطاطس الصغيرة لها أصناف تستخدم ركائز خاملة (الرمل ، لحاء الشجر ، جوز الهند ، إلخ) وزراعة المياه النقية (غشاء رقيق من المغذيات).
يمكن أيضًا تطبيق جميع أحكام نظرية تغذية البطاطس فيما يتعلق بإمكانية التحكم في التدرن في الزراعة المائية ، ولكن هناك فهم للحاجة إلى تغيير كبير في تركيز ونسبة العناصر الغذائية لكل صنف وفي مراحل مختلفة من النمو الخضري ، وبدء التدرن ونمو الدرنات النباتية. يتم إعطاء تركيبات المحاليل الغذائية في معظم المنشورات. في الوقت نفسه ، يختلف عدد الدرنات التي تم الحصول عليها من النبات ومن وحدة المساحة عدة مرات. فيما يتعلق بالتعديلات المستهدفة على محلول المغذيات لزيادة عدد الدرنات بشكل جذري (وهذه هي بالضبط ميزة الزراعة المائية) ، هناك القليل جدًا من المعلومات المفتوحة. في السنوات الأخيرة ، تم نشر عدد قليل فقط من المنشورات ليس مع الإشارات إلى التراكيب المعروفة في السنوات الماضية ، ولكن مع المواد الأصلية.
تحتوي أحدث التقنيات - الهوائية - الخاصة بزراعة الدرنات الصغيرة على عدد من الميزات الأساسية. حتى الآن ، تم الانتهاء من جميع المراحل المتعاقبة من تنفيذه ، ولكن يستمر البحث الاستكشافي. تكمن القيمة الخاصة للمعلومات التكنولوجية عن علم الأيروبونات في أنها توضح اتجاه تطور الدرنات المصغرة حول العالم اليوم. هذه التطورات قابلة للتطبيق أو يمكن تكييفها مع تقنيات أخرى لزراعة الدرنات الصغيرة.
يجب أن يعتمد اختيار التكنولوجيا لإنتاج درنات صغيرة لظروف معينة على تحليل مؤشرات الإنتاج ، ومستوى المخاطر ، والحاجة إلى موارد العمل ، ومقارنة تكاليف الاستثمار والتكلفة والربحية. كل تقنية لها خيارات تنفيذ وتقلبات كبيرة في كفاءة الإنتاج اعتمادًا على العديد من العوامل. تستخدم جميع التقنيات وتعتمد على مواد نباتية أولية من مزرعة معقمة أو أنابيب دقيقة. هذه المرحلة عالمية تقريبًا ، ويمكن اعتبارها قياسية. في تكنولوجيا نمو الدرنات الصغيرة ، عليك الاختيار من بين عدد كبير من المتغيرات.
تقوم الغالبية العظمى من شركات البذور الكبيرة حاليًا بزراعة درنات صغيرة في البيوت الزجاجية أو التربة الزجاجية على ركائز عضوية ومعدنية طبيعية مع الاستخدام المكثف للخث. هذه التكنولوجيا لديها أقل تكلفة من الدرنة الصغيرة. كقاعدة عامة ، يزرع محصول واحد سنويًا. في أوروبا ، من الطبيعي الحصول على 4-5 درنات من نبات واحد. يسمح التطبيق المتنوع للأسمدة الدقيقة والمواد النشطة بيولوجيًا PPP بزيادة عامل الضرب حتى 8-10.
الحجج المؤيدة للمفاعل الحيوي هي العقم ، وهو الحد الأقصى من إنتاج الدرنات الدقيقة لكل وحدة مساحة. تتمثل عيوب المفاعل الحيوي في الحاجة إلى عدد كبير من النباتات ، وصغر حجم الدرنات ، ومشكلة النضج والغرس الآلي في الحقل.
مزايا الزراعة المائية هي قابلية التصنيع ، وإمكانية حقيقية لتحفيز التدرن ، والمعدات الصناعية ؛ السلبيات - ضعف نمو نظام الجذر ، وخطر انتشار العدوى من خلال محلول المغذيات ، والجهد. يتطلب Aeroponics مساحة أكبر وظلًا كاملاً لنظام الجذر ، نظرًا للتطور الأفضل وإمداد الهواء ، يمكن تكوين المزيد من الدرنات مقارنة بالزراعة المائية. ومع ذلك ، فإن التكنولوجيا الهوائية هي الأكثر تطلبًا ، ولا ينبغي مقاطعة مصدر الطاقة لأكثر من نصف ساعة.
يوضح هذا الاستعراض الموجز أن تطوير مخطط مدته ثلاث سنوات لإنتاج نخبة البطاطس باستخدام عدد كبير من الدرنات الصغيرة أصبح بالفعل حقيقة واقعة. يتم تحقيق الزيادة في الأحجام وتكثيف الإنتاج من خلال الحصول على الحد الأقصى لعدد الدرنات الصغيرة لكل وحدة مساحة مع الحد الأدنى من عدد النباتات الأولية. تعتبر التربة المغطاة والمواد المصدر باهظة الثمن ، لذا فإن الحصول على 2-3 درنات فقط من نبات واحد يعد خيارًا غير واعد ، على الرغم من أن الأحجام الرئيسية للدرنات الصغيرة في العالم لا تزال تُنتج بهذه الطريقة. باستخدام تقنية الركيزة ، يتم تقدير المستوى الفعلي للإنتاج وفقًا للمعايير التالية: عادي - 100 قطعة / م2، جيد - 200 قطعة / م2؛ عالية - 300 قطعة / م2 لموسم النمو. تمتلك تقنية الزراعة المائية القدرة على إنتاج 500 درنات صغيرة ، هوائية - 1000 درنات صغيرة لكل متر مربع. م من منطقة التركيب لموسم النمو. كمرجع: كانت تكلفة مرافق الزراعة لتكنولوجيا الركيزة في عام 2021 50 ألف روبل. لكل متر مربع ، للزراعة المائية - 100 ألف روبل ، للهواء - 150 ألف روبل.
تكمن المشكلة الرئيسية لزراعة الدرنات الصغيرة في الداخل في تحقيق مزيج من النمو الخضري النشط مع تكوين درنة مكثفة. من الممكن زيادة شدة التدرن من خلال تحسين المناخ المحلي (درجة الحرارة ، الرطوبة ، فترة الضوء) ، تحسين التغذية المعدنية ؛ استخدام منشطات التدرن ، قيود على النمو الخضري. في الوقت نفسه ، يعد الحصول على درنات صغيرة بكميات كبيرة مهمة تنظيمية وتكنولوجية معقدة. كانت الفروق الدقيقة في الزراعة المكثفة للدرنات الصغيرة معلومات تجارية لأكثر من 20 عامًا. لا توجد لوائح مهنية في المجال العام ، فهذه هي الدراية الفنية لكل مؤسسة على حدة.
في الربع الثاني من عام 2022 ، سيتم نشر كتاب "Mini Potato Tubers" ، حيث يعرض ويحلل المعلومات العلمية والتجارية المتاحة حول هذا الموضوع ، مع التركيز على الأساليب الفعالة لزيادة كثافة إنتاج الدرنات الصغيرة. حجم المعلومات أكثر من 400 صفحة ، ولن يكون الكتاب متاحًا إلا عن طريق الاشتراك. أرسل الطلبات إلى: s.banadysev @dokagene.هل انت
